(57)【要約】【課題】ショット加工に伴い周辺に飛散したショット粒に起因して環状部材の表面に発生する噛み込み疵を防止できる手段を備えたショットブラスト装置を提供する。【解決手段】ショット加工後の環状部材（例えば鋼管３）の外周に前記部材同士の接触を妨げる環状スペーサーを取り付けるためのスペーサー取り付け手段７を備えるショットブラスト装置である。環状スペーサーとして樹脂を使用し、スペーサー取り付け手段が、樹脂製ロープを環状部材の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着する手段を有するものであることが望ましい。さらに、スペーサー取り付け手段が、ロープ供給部と、環ロープ切断部と、ロープ巻付部と、巻き付けたロープの端同士を熱圧着する融着部を有するものとすれば、スペーサーの取り付けを能率よく実施し、自動化することも可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部材のショットブラスト装置であって、
ショット加工後の環状部材の外周に前記部材同士の接触を妨げる環状スペーサーを取り付けるためのスペーサー取り付け手段を備えることを特徴とするショットブラスト装置。
【請求項２】
前記環状スペーサーが樹脂製ロープからなることを特徴とする請求項１に記載のショットブラスト装置。
【請求項３】
前記スペーサー取り付け手段が、
環状スペーサーを構成する樹脂製ロープを環状部材の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着する手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のショットブラスト装置。
【請求項４】
前記スペーサー取り付け手段が、
環状部材にロープを供給するロープ供給部と、
環状部材の周長に余長を加味してロープを切断するロープ切断部と、
前記供給されたロープを環状部材の環状部頂点から半周ずつ環状部材に巻き付けるロープ巻付部と、
前記巻き付けた両ロープ端をクランプし、ロープの端同士を熱圧着する融着部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のショットブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管等の環状部材のショットブラスト装置に関し、より詳しくは、ショットブラスト加工を完了した後のハンドリング（主にクレーン搬送）時に、周辺に飛散したショット粒に起因して環状部材表面に発生する噛み込み疵を防止できる手段を具備するショットブラスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ショットプラスト加工（以下、単に「ショット加工」ともいう）は、例えば鋼管の製造においては、熱間加工で使用したガラス潤滑材の除去や、在庫時の錆びの除去、冷間抽伸前の潤滑剤を塗布する前工程でのデスケール等で実施されている。
【０００３】
ショット加工では、被加工材（鋼管）の表面に直径数ｍｍの鋼球を圧空で噴射する方式や遠心力で噴射する方式が一般的であり、管の内面、外面あるいは内外面のショット加工等が施される。そのために、管を固定もしくは回転させて、端部から内面に向けてショット粒を噴射する方法や、管を噴射室内を通過させて搬送する間に外面加工する方法が採用されており、各種のショットブラスト装置が用いられている。
【０００４】
このショットブラスト装置と、当該装置への鋼管の搬入、搬出、さらに転送のための付帯設備等を合わせて、一般にショットブラスト設備と称している。ショットブラスト設備には、通常、ショット加工時に発生する粉塵を除去するための集塵機が設けられている。
【０００５】
図１は、従来のショットブラスト設備の概略構成例を示す図である。例示したショットブラスト設備は、外面ショットブラスト装置１と、外面ショット出側コンベア４および転送スキッド３を有している。なお、外面ショット入側コンベアや、通常設けられている集塵機は図示していない。外面ショットブラスト装置１はショット粒投射機２を備えており、同図の紙面左側から同装置１内へ搬入された鋼管３は、外面ショット加工を施された後、外面ショット出側コンベア４上に搬出され、転送スキッド５上を移動して、次の工程へ搬送される。
【０００６】
内面ショット加工の場合、噴射されたショット粒は前記集塵機で完全には回収されず、ショット加工中におけるショット粒の外部への飛散を防止することは極めて困難である。また、外面ショット加工や内外面ショット加工の場合は、ショット粒の管外面での反射による外部への飛散や、管の内面におけるショット粒の残留による外部への流出等が生じるため、ショット粒の全数回収は極めて困難である。
【０００７】
そのため、外部へ飛散したショット粒や管内に残留し外部へ流出したショット粒が、ショット加工を完了した管の表面に飛散、落下した場合、その後のハンドリング、特にクレーンにより搬送する際の玉掛け時に、ショット粒が材料間に噛み込まれ、管の外面に噛み込み疵が生じるという問題があった。管をクレーン搬送する場合、通常は、複数の管を束状にして吊り上げるが、そのときに管が軸周りに回転してショット粒が管の外面に噛み込まれることによるものである。
【０００８】
この噛み込み疵の発生原因となるショット粒を除去するための技術として、例えば、特許文献１では、口絞りした鋼管の内面ショットブラスト処理後における残留ショット粒の除去装置が開示されている。この装置は、口絞りした鋼管を口絞り部と反対側の末端が下にくるように傾斜させて鋼管内に残留しているショット粒を排出、除去できるように構成されており、「外面ショットブラストライン→内面ショットブラストライン→管内面残留ショット粒除去（＊）→内面塗油ライン→外面塗油ライン→抽伸機ライン」とライン化されている冷間引抜き工程において、＊印を付した工程に設置される。
【０００９】
ライン内での鋼管の搬送はコンベアローラーによるのが一般的であり、回転するローラー上にはショット粒の付着はない。しかし、このショット粒除去装置を使用した場合、除去されずに管内に残留して外部へ流出したショット粒が転送スキッドや出口テーブル上に並んだ鋼管上に飛散し、鋼管の間に溜まるおそれがある。その場合、クレーンで鋼管を束状に吊って搬送する際、溜まったショット粒によって管の外面に疵が付くが、特許文献１には、これを防止するための手段は開示されていない。
【００１０】
特許文献２では、鋼板上のショット粒の除去方法として、吹落しエアーヘッダーの前に電磁石を設置し、交流で励磁することにより鋼板上のショット粒を空中に浮遊振動させ、これにエアーヘッダーからエアーを吹付けてショット粒を吹落す方法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、吹落したショット粒を完全に回収することは困難であり、エアーで飛ばされたショット粒の一部が転送スキッドや出口テーブル上に並べられた鋼管の間に溜まることが予想される。その場合、前述のように、クレーン搬送時に管の外面に疵が付くが、同文献には、その防止手段は示されていない。
【００１２】
また、特許文献３には、投射カバー内に設置されたショット粒の投射機と、被研掃品（ショット加工を施される材料）をカバーの入口からカバー内に装入し、投射機の配置位置を経由してカバーの出口から抽出する搬送手段と、カバーの入口および出口に配設されてカバー内部と外界とを遮蔽するワイヤ束製の入口および出口カーテンとを有するショットブラスト装置が開示されている。しかし、この装置を使用しても、被研掃品の通過時には、ショット粒の漏れを完全に防ぐことは不可能である。被研掃品を鋼管と考えると、漏れ出たショット粒が、並べられた管の間に溜まることが予想され、前述のように、クレーン搬送時に管の外面に疵が付くが、同文献には、その防止手段は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】実開昭６１−６１１６３号公報
【特許文献２】特開昭６２−５４６７５号公報
【特許文献３】実開昭６４−５００５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述のように、例えば鋼管のショットブラスト加工でショット粒の飛散を完全に防止することは困難であり、ショットブラスト装置の外側にショット粒が飛散して、その一部が転送スキッドや出口テーブル上に並んだ鋼管の間に落下し、隣接する管の接触部に溜まることは避けられない。そのため、鋼管を束状にしてクレーンにより吊り上げる際にショット粒が管の外面に噛み込まれ、噛み込み疵が生じる。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決し、ショットブラスト加工を完了した後の鋼管等の環状部材をハンドリング（主にクレーン搬送）する際に、ショット加工に伴い周辺に飛散したショット粒に起因して環状部材の表面に発生する噛み込み疵を防止できる手段を備えたショットブラスト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明者は、環状部材（例えば鋼管）表面の噛み込み疵の発生原因となるショット粒の飛散を除去するのではなく、転送スキッドや出口テーブル上に並べられた鋼管の間（隣接部）にショット粒が落下するようにあらかじめ管と管の間に隙間を設けておくという発想の下に、ショットブラスト加工を完了した後の鋼管の外周に環状のスペーサーを取り付ける方法について検討した。
【００１７】
その結果、鋼管の隣接部におけるショット粒の溜まりを防止することができ、また、ショット粒が、例えば前記外周に取り付けた環状スペーサーの周辺部等に付着残留していても、クレーンにより搬送する際の玉掛け時に、鋼管同士が接触しないので、噛み込み疵の発生を防止できることを確認した。さらに、管の外周へのスペーサーの取り付け方法について検討を重ね、本発明をなすに至った。
【００１８】
本発明は、下記のショットブラスト装置を要旨とする。
【００１９】
すなわち、環状部材のショットブラスト装置であって、ショット加工後の環状部材の外周に前記部材同士の接触を妨げる環状スペーサーを取り付けるためのスペーサー取り付け手段を備えることを特徴とするショットブラスト装置である。
【００２０】
本発明のショットブラスト装置において、前記環状スペーサーが樹脂製ロープからなるものであれば、取り付けが容易であり、また環状部材の外面における噛み込み疵の発生防止効果が大きく、望ましい。
【００２１】
本発明のショットブラスト装置において、前記スペーサー取り付け手段が、環状スペーサーを構成する樹脂製ロープを環状部材の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着する手段を有するものであれば、取り付けが容易であり望ましい。
【００２２】
本発明のショットブラスト装置においては、前記スペーサー取り付け手段が、環状部材にロープを供給するロープ供給部と、環状部材の周長に余長を加味してロープを切断するロープ切断部と、前記供給されたロープを環状部材の環状部頂点から半周ずつ環状部材に巻き付けるロープ巻付部と、前記巻き付けた両ロープ端をクランプし、ロープの端同士を熱圧着する融着部を有するものであることとする実施形態をとることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のショットブラスト装置を使用すれば、ショット加工に伴い周辺に飛散したショット粒が、加工が完了して転送スキッドや出口テーブル上に並べられた鋼管等の環状部材の上に飛散しても、スペーサーによりつくられた隙間から落下するので、その後のハンドリング（主にクレーン搬送）の際にショット粒に起因して環状部材表面に発生する噛み込み疵を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のショットブラスト設備の概略構成例を示す図である。
【図２】本発明のショットブラスト装置が配設されたショットブラスト設備の概略構成例を示す図である。
【図３】本発明のショットブラスト装置におけるスペーサー取り付け手段の内部（要部）の外観を例示するとともに、この取り付け手段を用いて鋼管の外周へ樹脂製ロープを取り付ける場合の工程（ステップ）例を説明する図（写真）である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のショットブラスト装置は、前述のとおり、環状部材のショットブラスト装置であって、ショット加工後の環状部材の外周に前記部材同士の接触を妨げる環状スペーサーを取り付けるためのスペーサー取り付け手段を備えることを特徴とする装置である。
【００２６】
図２は、本発明のショットブラスト装置が配設されたショットブラスト設備の概略構成例を示す図である。図２に示すように、このショットブラスト設備は、外面ショットブラスト装置（本体）６と、スペーサー取り付け手段７と、外面ショット出側コンベア８と、前記スペーサー取り付け手段７の入側コンベア９および出側コンベア１０と、転送スキッド３を有している。なお、外面ショット入側コンベアや、通常設けられている集塵機は図示していない。
【００２７】
前記の外面ショットブラスト装置（本体）６は、配置位置は離れているが、スペーサー取り付け手段７を備えるものであり、図２中に破線で囲んだように、外面ショットブラスト装置（本体）６とスペーサー取り付け手段７とが本発明のショットブラスト装置を構成する。
【００２８】
図２に示したショットブラスト設備において、図２の紙面左側から外面ショットブラスト装置（本体）６内へ搬入された環状部材（例えば、鋼管３）は、外面ショット加工を施されたのち搬出され、外面ショット出側コンベア８により、スペーサー取り付け手段７への搬入を容易に行える所定位置まで搬送される。続いて、ショット加工後の鋼管は入側コンベア９に転送され、スペーサー取り付け手段７に搬入されてその外周に環状スペーサーが取り付けられた後、出側コンベア１０上に搬出され、転送スキッド３上を移動して、次の工程へ搬送される。
【００２９】
本発明のショットブラスト装置が、スペーサー取り付け手段を備えることとするのは、前述のように、外面ショット加工後の環状部材の外周に環状のスペーサーを取り付けて転送スキッドや出口テーブル上に並べられた鋼管の間（隣接部）にあらかじめ隙間を設けておき、ショット粒が容易に落下するようにするためである。
【００３０】
前記の環状スペーサーの形状、材質、取り付け位置等に限定はなく、鋼管の隣接部にショット粒が溜まらないような隙間を設けることができるものであれば、いずれも利用できる。例えば、ショット加工後の鋼管の前端に近い部分および後端に近い部分に天然繊維の縄（ロープ）を巻き付けるだけでも、相応の効果が期待できる。しかし、ロープを鋼管１本毎に結ぶ作業は、そのための作業者を必要とし、能率が悪い上に、コストも嵩む。
【００３１】
したがって、鋼管の外周への取り付け易さ、作業能率、効果の大きさおよび安定性、取り付けの自動化の可能性等を考慮すれば、環状スペーサーは樹脂製ロープからなるものであることが望ましい。
【００３２】
この場合、樹脂の種類、形状等に特に限定はない。例えば、硬い、定形の環状スペーサーでもよいし、比較的柔らかい樹脂を用いることもできる。しかし、ショット加工を施す鋼管の外形寸法が多岐にわたるような場合、内径が固定された各種の環状スペーサーを準備することは、保管、選定、取り付け等が煩雑となり、コスト的にも不利である。
【００３３】
したがって、環状スペーサーとして樹脂製ロープを使用する場合、当該ロープを適正長さに切断し、材料へ巻き付け、固定する方法を採ることとすれば、多様な外径寸法の鋼管に対応可能となる。その場合、樹脂製ロープを鋼管の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着することとすれば、樹脂製ロープの取り付けを容易に行える。樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニルなど、比較的廉価で、熱可塑性のある汎用樹脂が使用できる。
【００３４】
すなわち、本発明のショットブラスト装置において、前記スペーサー取り付け手段が、環状スペーサーを構成する樹脂製ロープを環状部材の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着する手段を有するものとする実施形態の採用が望ましい。
【００３５】
さらに、本発明のショットブラスト装置においては、スペーサー取り付け手段が、環状部材にロープを供給するロープ供給部と、環状部材の周長に余長を加味してロープを切断するロープ切断部と、前記供給されたロープを環状部材の環状部頂点から半周ずつ環状部材に巻き付けるロープ巻付部と、前記巻き付けた両ロープ端をクランプし、ロープの端同士を熱圧着する融着部を有することとする実施形態を採ることが望ましい。これにより、ショット加工後の環状部材の外周への環状スペーサーの取り付けを自動的に行うことが可能となる。
【００３６】
図３は、このようなスペーサー取り付け手段を備えた本発明のショットブラスト装置における当該スペーサー取り付け手段の内部（要部）の外観を例示するとともに、この取り付け手段を用いて鋼管の外周へ樹脂製ロープを取り付ける場合の工程（ステップ）例を説明する図（写真）である。図３を参照して鋼管の外周へ環状スペーサーとしての樹脂製ロープを取り付ける工程（ｉ）〜（xiv）について説明する。なお、工程（ｉ）〜（iv）については図３（ａ）を、工程（ｖ）〜（vii）については図３（ｂ）を、工程（viii）〜（xiv）については図３（ｃ）を参照する。以下の説明においては、スペーサー取り付け手段を「自動縄巻き装置」と記す。
【００３７】
（ｉ）パイプ（鋼管）送り停止：自動縄巻き装置に搬入されてきたパイプ（紙面の右側から軸方向に沿って搬入される）のロープ取り付け位置が、ロープ巻付部（図３（ａ）では、「Ａ側ロープ巻付ユニット」と表示）を配置した位置に到達した時点で、パイプの搬送を停止させる。
【００３８】
（ii）ロープ供給ユニット（ロープ供給部）移動：ロープ供給ユニットを、パイプのロープ取り付け位置にロープを供給できる所定位置まで移動させる。
【００３９】
（iii）ロープ送り：ロープを、ロープ供給ユニットからロープガイド（図３（ｂ）参照）を通過させてＡ側（パイプの手前側とは反対側）へ送り出す。
【００４０】
（iv）Ａ側ロープ巻付ユニット（ロープ巻付部）によりロープクランプ：前記送り出されたロープをＡ側ロープ巻付ユニットによりクランプし、送り出されるロープの下方への移動に合わせてＡ側ロープ巻付ユニットを下方へ移動させる。この工程で、パイプのＡ側の半周にロープが余長を残した状態で巻き付けられる。
【００４１】
（ｖ）Ｂ側ロープ巻付ユニット（ロープ巻付部）によりロープクランプ：Ｂ側ロープ巻付ユニットにより、工程（iv）で送り出されたロープを、パイプ頂点（ロープガイドが配置された部位）でクランプする。
【００４２】
（vi）ロープ供給ユニット後退・ロープ切断ヒーターを加熱・ロープ切断：ロープ供給ユニットが後退するとともに、ロープ切断ヒーター（図示せず）で、パイプの残りの半周に取り付けられる長さに余長を加味した長さ部分でロープを切断する。
【００４３】
(vii) Ｂ側ロープ巻付ユニット移動：Ｂ側ロープ巻付ユニットを、工程（ｖ）でロープをクランプした位置からＢ側（パイプの手前側）へ移動させる。この工程で、パイプのＢ側の半周にロープが余長を残して巻き付けられる。
【００４４】
（viii）融着ヒーター加熱、上昇：融着ヒーターの加熱を開始するとともに、ヒーターをパイプの下端（パイプ頂点と軸対称の部位）近傍へ上昇させる。
【００４５】
（ix）融着ユニット（融着部）上昇：クランプおよび融着ヒーターを備えた融着ユニットをパイプの下端近傍へ上昇させる。
【００４６】
（ｘ）融着ユニット・クランプ閉：融着ユニットのクランプを閉じてＡ側およびＢ側のロープの端をクランプする。融着ヒーターでＡ側およびＢ側のロープの端が加熱され、ロープの端同士が熱圧着または熱溶着される。
【００４７】
（xi）融着ヒーター下降：融着ヒーターを下降させる。
【００４８】
（xii）融着ユニット・クランプ開：融着ユニットのクランプを解除する。
【００４９】
（xiii）融着ユニット下降：融着ユニットを元の位置へ下降させる。
【００５０】
（xiv）パイプ送り再開：パイプの搬送を再開する。
【００５１】
上記の一連の工程（ステップ）により、樹脂製ロープを鋼管の外周に巻き付け、ロープの端同士を熱圧着して固定し、環状スペーサーを取り付けることができる。この自動縄巻き装置を使用すれば、環状スペーサーの取り付けを能率よく実施することができ、あらかじめプログラム設定しておくことによってスペーサーの取り付けを全自動で行うことも可能である。
【００５２】
環状スペーサーの形状は、図３に例示したような縄状のものに限定されない。ロープの形状は、鋼管の外表面からの高さが、ショット粒が転送スキッドや出口テーブル上に並んだ鋼管の間から落下できるような隙間をつくれる程度のものであれば、角状、平板状などであってもよい。
【００５３】
環状スペーサーを取り付ける部位も、スペーサー取り付けによる効果、取り付けに要する時間、コスト等を勘案して適宜定めればよい。実施例に示すように、直径が２００ｍｍ程度、長さが６〜７ｍ程度の鋼管であれば、管の両端近傍と中央部近傍の計３箇所に取り付けるだけで、十分な効果が期待できる。
【００５４】
本発明のショットブラスト装置を使用すれば、ショット加工に伴い周辺に飛散したショット粒が、加工が完了して転送スキッドや出口テーブル上に並べられた鋼管等の環状部材の上に飛散しても、スペーサーによりつくられた隙間から落下する。したがって、それら環状部材をクレーン搬送する際の玉掛け時にショット粒に起因する噛み込み疵の発生を防止することができる。
【００５５】
仮に、飛散したショット粒の一部がスペーサー取り付け部近傍に付着するなどして残留したとしても、クレーン搬送時には環状部材同士が接触しないので、噛み込み疵の発生には至らない。スペーサーの取り付けにより、部材同士の接触に伴う擦り疵の発生を防止できるという副次的な効果も期待できる。
【実施例】
【００５６】
上記の自動縄巻き装置を用い、鋼管の外周へのスペーサーの取り付けを実施した。対象とした鋼管は、直径１９５ｍｍ、長さ６７００ｍｍであり、これら鋼管のそれぞれに対し、両端部近傍および中央近傍の３箇所に樹脂製ロープを取り付けた。処理本数は８８本であり、合計２６４巻きの取り付けを実施した。
その結果、取り付け失敗は７回で、成功率は９７％であった。
【００５７】
これらスペーサーを取り付けた鋼管を４本ロットで玉掛けし、クレーン搬送を実施したが、ショット粒に起因して鋼管表面に発生する噛み込み疵は全く認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のショットブラスト装置は、ショット加工後の環状部材の外周に環状スペーサーを取り付けるためのスペーサー取り付け手段を備えるものである。ショット加工が完了してテーブル上に並べられた環状部材の上にショット粒が飛散しても、部材間の隙間から落下するので、ショット粒に起因する噛み込み疵の発生を防止することができる。
【００５９】
したがって、本発明のショットブラスト装置は、鋼管等の環状部材の製造ラインで、有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：外面ショットブラスト装置、  ２：ショット粒投射機、  ３：鋼管、  
４：外面ショット出側コンベア、  ５：転送スキッド、  
６：外面ショットブラスト装置（本体）、  ７：スペーサー取り付け手段、  
８：外面ショット出側コンベア、  ９：入側コンベア、  １０：出側コンベア  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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